デッドロックを引き起こす非同期/待機の例

Question 1

c＃のasync/ awaitキーワードを使用した非同期プログラミングのベストプラクティスに出くわしました（c＃5.0は初めてです）。

与えられたアドバイスの1つは次のとおりです。

安定性：同期コンテキストを知る

...一部の同期コンテキストは非再入可能で、シングルスレッドです。つまり、コンテキスト内で一度に実行できる作業単位は1つだけです。この例は、Windows UIスレッドまたはASP.NET要求コンテキストです。これらのシングルスレッド同期コンテキストでは、自分でデッドロックするのは簡単です。シングルスレッドコンテキストからタスクを生成し、そのコンテキストでそのタスクを待つ場合、待機中のコードがバックグラウンドタスクをブロックしている可能性があります。

public ActionResult ActionAsync()
{
    // DEADLOCK: this blocks on the async task
    var data = GetDataAsync().Result;

    return View(data);
}

private async Task<string> GetDataAsync()
{
    // a very simple async method
    var result = await MyWebService.GetDataAsync();
    return result.ToString();
}

自分で分解しようとすると、メインスレッドはで新しいスレッドにスポーンしMyWebService.GetDataAsync();ますが、メインスレッドはそこで待機しているので、で結果を待機しGetDataAsync().Resultます。一方、データの準備ができていると言います。メインスレッドが継続ロジックを継続せず、継続結果の文字列を返すのはなぜGetDataAsync()ですか？

上記の例でデッドロックが発生する理由を誰かが説明してもらえますか？私は問題が何であるかについて完全に無知です...

Question 2

この例を見てください。Stephenは明確な答えを持っています。

つまり、これがトップレベルのメソッド（Button1_ClickUI / MyController.GetASP.NET用）から始まります。

トップレベルのメソッド呼び出しGetJsonAsync（UI / ASP.NETコンテキスト内）。

GetJsonAsync呼び出しによってRESTリクエストを開始しますHttpClient.GetStringAsync（まだコンテキスト内にあります）。

GetStringAsyncTaskRESTリクエストが完了していないことを示すuncompletedを返します。

GetJsonAsyncからのTask返却を待っていGetStringAsyncます。コンテキストがキャプチャされ、GetJsonAsync後でメソッドの実行を続行するために使用されます。メソッドが完了していないことを示すGetJsonAsyncuncompletedを返します。TaskGetJsonAsync

トップレベルのメソッドTaskは、によって返されたを同期的にブロックしGetJsonAsyncます。これにより、コンテキストスレッドがブロックされます。

...最終的に、RESTリクエストは完了します。これで、Taskによって返されたが完成しましたGetStringAsync。

の継続GetJsonAsyncが実行可能になり、コンテキストが使用可能になるのを待って、コンテキストで実行できるようになります。

デッドロック。トップレベルのメソッドは、コンテキストスレッドをブロックし、GetJsonAsync完了するのをGetJsonAsync待っており、コンテキストが解放されるのを待って完了できます。UIの例では、「コンテキスト」はUIコンテキストです。ASP.NETの例では、「コンテキスト」はASP.NET要求コンテキストです。このタイプのデッドロックは、どちらの「コンテキスト」でも発生する可能性があります。

あなたが読むべきもう一つのリンク：待って、そしてUI、そしてデッドロック！あら！

Question 3

事実1：GetDataAsync().Result;タスクがGetDataAsync()完了したときに実行され、その間にUIスレッドをブロックします
事実2：return result.ToString()待機（）の継続は、実行のためにUIスレッドのキューに入れられます
事実3：GetDataAsync()キューに入れられた継続が実行されると、によって返されるタスクが完了します
事実4：UIスレッドがブロックされているため、キューに入れられた継続は実行されません（事実1）

デッドロック！

デッドロックは、ファクト1またはファクト2を回避するために提供された代替手段によって解消できます。

1,4は避けてください。UIスレッドをブロックする代わりにvar data = await GetDataAsync()、を使用すると、UIスレッドを実行し続けることができます
2、3は避けてください。ブロックされていない別のスレッドへの待機の継続をキューに入れます（例：use var data = Task.Run(GetDataAsync).Result）。これにより、継続がスレッドプールスレッドの同期コンテキストにポストされます。これにより、によって返されたタスク GetDataAsync()を完了できます。

これは、Stephen Toubの記事で、彼がの例を使用しているところの半分ほど下で本当によく説明されていDelayAsync()ます。

Question 4

私はASP.NET MVCプロジェクトでこの問題をもう一度いじっていました。asyncからメソッドを呼び出す場合PartialView、を作成することはできませんPartialView async。実行すると例外が発生します。

asyncsyncメソッドからメソッドを呼び出すシナリオでは、次の簡単な回避策を使用できます。

通話の前に、 SynchronizationContext
電話してください、ここでデッドロックはもうありません、それが完了するのを待ちます
復元 SynchronizationContext

例：

public ActionResult DisplayUserInfo(string userName)
{
    // trick to prevent deadlocks of calling async method 
    // and waiting for on a sync UI thread.
    var syncContext = SynchronizationContext.Current;
    SynchronizationContext.SetSynchronizationContext(null);

    //  this is the async call, wait for the result (!)
    var model = _asyncService.GetUserInfo(Username).Result;

    // restore the context
    SynchronizationContext.SetSynchronizationContext(syncContext);

    return PartialView("_UserInfo", model);
}

Question 5

もう1つの重要な点は、タスクをブロックしないでください。また、デッドロックを防ぐために、asyncをずっと使用する必要があります。次に、それはすべて同期ブロッキングではなく非同期になります。

public async Task<ActionResult> ActionAsync()
{

    var data = await GetDataAsync();

    return View(data);
}

private async Task<string> GetDataAsync()
{
    // a very simple async method
    var result = await MyWebService.GetDataAsync();
    return result.ToString();
}

Question 6

私が行った回避Join策は、結果を要求する前に、タスクで拡張メソッドを使用することです。

コードは次のようになります。

public ActionResult ActionAsync()
{
  var task = GetDataAsync();
  task.Join();
  var data = task.Result;

  return View(data);
}

結合方法は次のとおりです。

public static class TaskExtensions
{
    public static void Join(this Task task)
    {
        var currentDispatcher = Dispatcher.CurrentDispatcher;
        while (!task.IsCompleted)
        {
            // Make the dispatcher allow this thread to work on other things
            currentDispatcher.Invoke(delegate { }, DispatcherPriority.SystemIdle);
        }
    }
}

このソリューションの欠点を確認するのに十分ではありません（存在する場合）